Την ύπαρξη υδρατμών στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη, ο οποίος βρίσκεται στη δυνητικά φιλόξενη για ζωή ζώνη του άστρου του, του ψυχρού ερυθρού νάνου Κ2-18, σε απόσταση 110 ετών φωτός από τη Γη, στον αστερισμό του Λέοντα, ανακάλυψαν για πρώτη φορά επιστήμονες με επικεφαλής έναν Έλληνα αστρονόμο στη Βρετανία, τον δρα Άγγελο Τσιάρα.

Είναι η πρώτη φορά σε παγκόσμιο επίπεδο που εντοπίστηκε νερό σε αέρια μορφή στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη με θερμοκρασία παρόμοια με της Γης. Ο εξωπλανήτης βρίσκεται εντός της κατοικήσιμης ζώνης του άστρου του, δηλαδή στην περιοχή όπου το νερό μπορεί να υπάρξει σε υγρή μορφή. Το νερό είτε βρίσκεται σε υγρή μορφή στην επιφάνεια του, είτε μόνο στην ατμόσφαιρα του, κάτι που προς το παρόν είναι αδύνατο να προσδιοριστεί.

Πρόκειται για τον εξωπλανήτη K2-18b, ο οποίος είχε αρχικά ανακαλυφθεί από το διαστημικό τηλεσκόπιο «Κέπλερ» το 2015. Είναι πιθανότατα μια βραχώδης υπερ-Γη, που έχει μάζα οκταπλάσια της Γης και διπλάσιο μέγεθος. Θεωρείται πλέον ο μοναδικός πλανήτης γύρω από ένα άστρο έξω από το ηλιακό μας σύστημα, ο οποίος διαθέτει τόσο νερό (πιθανώς σε υγρή μορφή), όσο και θερμοκρασία που θα μπορούσε να υποστηρίξει ζωή. Μέχρι σήμερα οι περισσότεροι εξωπλανήτες με ατμόσφαιρα που βρέθηκαν, ήσαν αέριοι γίγαντες, αλλά δεν φαίνεται ότι αυτή είναι η περίπτωση του K2-18b.

Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για την ακριβή εκτίμηση του ποσοστού του νερού, καθώς επίσης και της νεφοκάλυψης στον πλανήτη. Μολονότι δεν είναι δυνατό να γίνει ακριβής εκτίμηση για τη σύνθεση της ατμόσφαιρας του, οι ερευνητές που εξέτασαν διάφορα σενάρια, δεν αποκλείουν αυτή να περιέχει νερό σε ποσοστό έως 50%.

«Η ανακάλυψη νερού σε έναν πιθανά κατοικήσιμο κόσμο πέρα από τη Γη, μού δημιουργεί πρωτόγνωρα συναισθήματα. Ο K2-18b σίγουρα δεν είναι μια δεύτερη Γη, καθώς έχει αρκετά μεγαλύτερη μάζα και πολύ διαφορετική ατμοσφαιρική σύνθεση. Ωστόσο, ερχόμαστε πλέον λίγο πιο κοντά σε απαντήσεις που αφορούν το θεμελιώδες ερώτημα: Είναι η Γη μοναδική στο σύμπαν;» δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο Έλληνας ερευνητής.

Δείτε ΕΔΩ την επιστημονική μελέτη

«Η μελέτη αυτή συμβάλλει σημαντικά στην κατανόηση των κατοικήσιμων κόσμων πέρα από το ηλιακό μας σύστημα και σηματοδοτεί μια νέα εποχή στην έρευνα των εξωπλανητών, μια εποχή σημαντική, ώστε να κατανοήσουμε ποιά θέση κατέχει η Γη, το μοναδικό μας σπίτι, στην απεραντοσύνη του σύμπαντος», πρόσθεσε. Σε κάθε περίπτωση εκτιμά ότι ο K2-18b αποτελεί θαυμάσιο στόχο για νέες παρατηρήσεις, που θα φέρουν στο φως περισσότερα στοιχεία για τη σύνθεση και το κλίμα του.

Ο Άγγ. Τσιάρας αποφοίτησε το 2014 από το Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και πήρε το διδακτορικό του στην αστρονομία από το UCL το 2017, ειδικευόμενος στις ατμόσφαιρες εξωπλανητών. Το 2016 είχε συμμετάσχει στην ευρωπαϊκή επιστημονική ομάδα που ανακοίνωσε την πρώτη ανίχνευση αερίων (υδρογόνου και ηλίου) στην ατμόσφαιρα μιας υπερ-Γης, του εξωτικού εξωπλανήτη 55 Cancri e. Τότε όμως δεν είχαν βρεθεί ενδείξεις υδρατμών.

Το 2017 είχε συμμετάσχει στη δημοσίευση από Ευρωπαίους ερευνητές του πρώτου μεγάλου καταλόγου εξωπλανητικών ατμοσφαιρών, μετά τη μελέτη 30 εξωπλανητών με τη βοήθεια του Hubble. Μεταξύ άλλων, είχε βρεθεί παρουσία υδρατμών στις ατμόσφαιρες όλων των λεγόμενων αέριων «καυτών Διών».

Οι ερυθροί νάνοι είναι μικρότεροι από τον Ήλιο μας και τα πιο κοινά άστρα στο γαλαξία μας. Οι πλανήτες στην κατηγορία της υπερ-Γης (με μάζα δηλαδή μεταξύ της Γης και του Ποσειδώνα) είναι επίσης οι πιο κοινοί πλανήτες στο γαλαξία μας. Το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο TESS της NASA αναμένεται ότι θα βρει εκατοντάδες ακόμη τέτοιους πλανήτες τα επόμενα χρόνια.

Τα επόμενης γενιάς διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το αμερικανικό James Webb και το ευρωπαϊκό Ariel, θα είναι ικανά να μελετήσουν με περισσότερες λεπτομέρειες τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών. Μέχρι σήμερα έχουν εντοπισθεί περισσότεροι από 4.000 εξωπλανήτες, αλλά στην πραγματικότητα οι επιστήμονες έχουν μάθει ελάχιστα πράγματα για τη φύση και τη σύσταση τους.

Η νέα έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC) και το Συμβούλιο Επιστημών και Τεχνολογίας του Ηνωμένου Βασιλείου.

Δρ. Άγγελος Τσιάρας, PhD Φυσικός – Αστρονόμος

(βιογραφικό σημείωμα)

Ο Άγγελος Τσιάρας του Ιωάννη και της Κωνσταντίας γεννήθηκε στις 19 Ιουνίου του 1991 στη Δράμα και έζησε μέχρι τα 18 του χρόνια στον Ξηροπόταμο Δράμας. Φοίτησε στο Δημοτικό σχολείο Ξηροποτάμου και έπειτα στο 2ο Γυμνάσιο και στο 2ο Λύκειο Δράμας, από όπου αποφοίτησε με άριστα.

Ως μαθητής της 3ης λυκείου, το 2009, απέσπασε το 1ο βραβείο στο διαγωνισμό φυσικής και μαθηματικών που διεξάγεται στη Δράμα στη μνήμη του Βασίλη Ξανθόπουλου. Επιπλέον, την ίδια χρονιά, απέσπασε το 2ο βραβείο στον Πανελλήνιο Διαγωνισμό Αστρονομίας και Διαστήματος και κέρδισε τη συμμετοχή του στη 3η Διεθνή Ολυμπιάδα Αστρονομίας και Αστροφυσικής (ΙΟΑΑ) της Τεχεράνης, όπου έλαβε εύφημη μνεία.

Συμμετείχε ενεργά στην εκπαίδευση των παιδιών που αποτέλεσαν τις ελληνικές αποστολές στις επόμενες IOAA, και υποστήριξε τη συμμετοχή Δραμινών μαθητών στο διαγωνισμό Αστρονομίας. Για την συνεισφορά του αυτή βραβεύθηκε τόσο από την Εταιρία Αστρονομίας και Διαστήματος Βόλου όσο και από τον Σύλλογο Ερασιτεχνικής Αστρονομίας Δράμας “Ο Πήγασος”.

Το 2009 εισήχθη στο Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ) από όπου και αποφοίτησε με άριστα. Κατά τη διάρκεια των σπουδών του βραβεύθηκε από το ΑΠΘ για τις επιδώσεις του. Στα πλαίσια της διπλωματικής του εργασίας ασχολήθηκε με την μελέτη των εξωηλιακών πλανητών, μαζί με τον επιβλέποντά του, καθηγητή του ΑΠΘ Ιωάννη Χ. Σειραδάκη.

Συμμετείχε ενεργά στην οργάνωση και τη λειτουργία του Αστρονομικού Σταθμού Χολομώντα του ΑΠΘ, δραστηριότητα που συνεχίζει μέχρι και σήμερα, υποστηρίζοντας τους νέους φοιτητές και την έρευνα από αστεροσκοπεία στην Ελλάδα.

Το 2014 έγινε δεκτός με πλήρη υποτροφία στο University College London (UCL) ως υποψήφιος διδάκτορας Αστρονομίας. Εκεί ασχολήθηκε με την μελέτη των εξωηλιακών πλανητών, και ειδικότερα με τον χαρακτηρισμό των ατμοσφαιρών αυτών μέσω φασματοσκοπικών παρατηρήσεων με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

To 2016, μαζί με του συναδέλφους του στο UCL, ανακάλυψε την πρώτη ατμόσφαιρα γύρω από μια υπερ-Γη, τον μικρότερο εξωηλιακό πλανήτη που έχει βρεθεί να περιβάλλεται από ατμόσφαιρα μέχρι σήμερα.

Επιβλέποντες της διδακτορικής του διατριβής ήταν η καθηγήτρια του UCL Prof. Giovanna Tinetti και ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Dr. Ingo P. Waldmann. Έλαβε τον τίτλο του διδάκτορα Αστρονομίας του UCL τον Αύγουστο του 2017 και σήμερα συνεχίζει την ερευνά του στο UCL ως μεταδιδακτορικός ερευνητής.

Ταυτόχρονα συμμετέχει σε εκδηλώσεις που διοργανώνονται με σκοπό τη διάδοση της αστρονομίας στο ευρύ κοινό. Έχει πραγματοποιήσει ομιλείς με θέμα τη μελέτη των εξωηλιακών πλανητών τόσο στο ΑΠΘ όσο και στο UCL και υποστηρίζει δραστηριότητες που φέρνουν μαθητές και ευρύ κοινό κοντά στην επιστήμη και την έρευνα.